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2.2.1动物细胞培养和核移植技术新课导入美国威斯康星州的一个奶牛场有一头名叫卢辛达的奶牛，年产奶量为30.8t，创造了世界奶牛产奶量的最高记录。目前世界各国高产牛奶场的奶牛，平均每年产量为十几吨，而我国平均水平仅有3－4吨。你能想办法繁殖卢辛达的后代，使年产奶量为30.8t吗？学习目标1.通过观察图像、师生交流，能够简述动物细胞培养的过程、条件及应用。2.通过阅读文本、查阅资料，能够简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程和应用前景。新知探究动物细胞培养1动物细胞培养就是从动物体内取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。原理：细胞增殖取组织块剪碎组织用酶，处理组织细胞悬浮液原代培养传代培养胰蛋白酶或胶原蛋白酶，使之分散成单个细胞用培养液稀释制成细胞悬浮液动物细胞培养的过程取动物组织块剪碎组织胰蛋白酶处理细胞培养动物胚胎或幼龄动物的组织、器官此处细胞在该生活环境中能无限生长和增殖吗？分散成单个细胞动物组织细胞间隙中含有一定量的弹性纤维等蛋白质。胚胎或幼龄动物的组织器官细胞悬浮液10代细胞50代细胞剪碎胰蛋白酶细胞增殖缓慢，核型可能变化原代培养传代培养无限传代加培养液制成单个细胞分瓶继续培养洗涤、稀释、分离贴壁生长接触抑制10代以内，保持正常二倍体核型细胞在贴壁生长过程中，随着细胞分裂，数量不断增加，最后形成一个单层，此时细胞间相互接触，细胞分裂和生长停止，数量不再增加。50代以后失去接触抑制接触抑制动物细胞生长特性部分细胞突变，获得不死性，向癌细胞方向发展，糖蛋白减少。动物细胞生长特性细胞贴壁：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。要求：培养瓶或培养皿的内表面光滑、无毒、易于贴附。细胞的接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。细胞贴壁过程培养器皿原代培养：从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞。一般培养的第1代细胞与传10代以内的细胞称为原代细胞培养。传代培养：将原代细胞（10代以后）从培养瓶中取出，配制成细胞悬液，分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养，称为传代培养。细胞株：原代细胞一般传至10代左右细胞生长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞存活到40~50代，这种传代细胞为细胞株。细胞系：细胞株传代至50代后又出现细胞生长停滞状态，只有部分细胞由于遗传物质的改变，使其在培养条件下可以无限制传代，这种传代细胞为细胞系。细胞悬浮液10代细胞50代细胞无限传代原代培养传代培养细胞株细胞系如何界定原代培养和传代培养；细胞株和细胞系？遗传物质改变遗传物质未改变洗涤、稀释、分离多数组织细胞固定在表面生长和分裂。随细胞增多，细胞就会停止分裂增殖合作学习（结合问题思考流程）1、为何动物细胞培养过程将组织分散成单个细胞呢？2、如何将动物组织分散成单个的细胞？3、胰蛋白酶的作用是什么？由此可说明细胞间的物质主要是什么成分？4、培养瓶或培养皿的内表面为何要光滑、无毒？5、培养瓶中的细胞培养到什么时候就不再分裂、增殖？1、无菌、无毒的环境（添加一定量的抗生素，定期更换培养液）2、营养（葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等）3、温度和pH温度36.5+0.5度，pH7.2～7.44、气体环境O2和CO2（95%空气和5%CO2）维持培养液的pH值动物细胞培养条件动物细胞培养液的主要成分1、液体培养基2、成分中有动物血清等营养需要基本营养物质：包括水、葡萄糖、氨基酸、维生素及一些无机离子。血清：体外培养细胞既需要上述基本营养物质，还需要促细胞生长因子等物质才能正常生长、繁殖。血清中含有多种这类物质，有利于多数细胞的存活和生长。较植物组培培养基有何独特之处？动物胚胎或幼龄动物的组织、器官细胞悬浮液胰蛋白酶10代细胞50代细胞无限传代单个细胞加培养液植物组织培养和动物细胞培养的比较离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织根、芽植物体脱分化再分化接种至培养基动物细胞培养植物组织培养培养结果获得细胞或细胞分泌蛋白培养目的葡萄糖动物血清蔗糖植物激素常用液体培养基常用固体培养基培养基性质细胞的全能性原理动物细胞培养植物组织培养比较项目细胞株、细胞系植物体快速繁殖、培育无病毒植株培养基特有成分细胞增殖植物组织培养和动物细胞培养的比较1.生产蛋白生物制品：病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等2.健康细胞培养：如获得大量自身的皮肤细胞，用于植皮。3.用于检测有毒物质4.用于生理、病理、药理等方面的研究，为治疗和预防疾病提供理论依据动物细胞培养技术的应用我们能否利用类似植物组织培养获得完整植物体的方法培养动物细胞，使其发育成一个完整的个体？不能，高度分化的植物细胞仍保持着全能性，而动物细胞的全能性会随细胞分化程度的提高逐渐受到限制，分化潜能逐渐变弱。全能性高低：植物细胞＞动物细胞能不能用高产奶牛的一个体细胞，培育出一头高产奶牛呢？根据动物细胞核仍具有全能性的特点，怎样将动物细胞的全能性表达？利用动物体细胞核移植技术将动物的一个细胞的细胞核，移入到一个已经中，使其重组并发育成一个新的胚胎，该胚胎最终发育成完整的动物个体。去掉细胞核的卵母细胞克隆动物动物细胞核移植技术2原理：细胞核全能性胚胎细胞核移植：体细胞核移植：细胞分化程度低，恢复全能性容易细胞分化程度高，恢复全能性不容易分类第一只克隆宠物猫CC克隆马及其“母亲兼姐姐”克隆的荧光小猪(左)和正常小猪(右)卵细胞C母绵羊子宫Ａ母绵羊B母绵羊乳腺细胞细胞质细胞核细胞核移植胚胎移植早期胚胎多莉羊分娩卵裂融合后的卵细胞细胞拆合技术妊娠多莉羊的培育过程体细胞核移植过程流程图利用体细胞核移植方法生产的克隆动物，是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？为什么？克隆动物DNA主要来自于供体细胞核，但其核外还有少量的DNA，即线粒体中的DNA是来自于受体卵母细胞。所以用体细胞核移植方法克隆的动物并不是供核动物完全相同的复制。1.两阶段：核移植和胚胎移植2.取卵细胞作受体细胞的原因是：它是最大的细胞，易操作，它发育可直接表达性状3.严格来说新个体有卵母细胞的细胞质所以有两个亲本的性状人教版《动物细胞培养和核移植技术》PPT课件1人教版《动物细胞培养和核移植技术》PPT课件1体细胞核移植技术的应用前景1.加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育；2.保护濒危物种；3.克隆转基因动物，生产医用蛋白；4.作为异种移植的供体5.人的核移植胚胎干细胞经诱导分化，形成相应的组织、器官后，可用于组织器官的移植。人教版《动物细胞培养和核移植技术》PPT课件1人教版《动物细胞培养和核移植技术》PPT课件1体细胞核移植技术存在的问题1.许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷，如体型过大，异常肥胖，发育困难，免疫失调等。2.成功率非常低及克隆动物食品的安全性问题。3.成功率低人教版《动物细胞培养和核移植技术》PPT课件1人教版《动物细胞培养和核移植技术》PPT课件1课堂小结动物细胞培养细胞培养的应用和概念细胞培养的过程细胞培养的条件细胞培养技术的应用动物体细胞核移植技术和克隆动物核移植技术和克隆动物的概念体细胞核移植技术的过程体细胞核移植技术的应用前景体细胞核移植技术存在的问题动物细胞培养和核移植技术人教版《动物细胞培养和核移植技术》PPT课件1人教版《动物细胞培养和核移植技术》PPT课件1随堂测试1.在动物细胞培养过程中，使用胰蛋白酶的目的是（）A.使动物组织分散为单个细胞B.去掉细胞壁，使其成为原生质体C.去掉细胞膜，暴露出原生质体便于细胞融合D.促进蛋白质水解为多肽A人教版《动物细胞培养和核移植技术》PPT课件1人教版《动物细胞培养和核移植技术》PPT课件12.下列有关动物细胞培养的叙述，不正确的是（）A.用于培养的细胞大部取自胚胎或幼龄动物的组织或器官B.将所取的组织先用胰蛋白酶等进行处理使其分散成单个细胞C.在培养瓶中要定期用胰蛋白酶使细胞从瓶壁上脱离，制成悬浮液D.动物细胞培养只能传50代左右，所培养的细胞全部衰老死亡D人教版《动物细胞培养和核移植技术》PPT课件1人教版《动物细胞培养和核移植技术》PPT课件13.2010年6月中国养殖网报道，“内蒙古白绒山羊种羊场”诞生了目前国际上规模最大的一批转基因克隆绒山羊。关于克隆，除个体水平的外，还有分子、细胞、器官等水平的克隆，下列不属于克隆技术的是（）A.从出生不久的小鼠心脏取下细胞在体外离体培养成细胞系B.使某些特定的外源基因在哺乳动物体内表达C.农业生产上利用马铃薯的芽繁殖马铃薯D.将单个B淋巴细胞进行无性繁殖B人教版《动物细胞培养和核移植技术》PPT课件1人教版《动物细胞培养和核移植技术》PPT课件14.如图为某哺乳动物的生殖过程图，正确的叙述是（）A.个体2为克隆动物，c为高度分化的体细胞B.个体2的遗传性状与提供b细胞的母羊完全不同C.产生动物个体2的生殖方式为有性生殖D.e细胞为完成减数分裂的卵细胞A退出人教版《动物细胞培养和核移植技术》PPT课件1人教版《动物细胞培养和核移植技术》PPT课件1